城市轨道交通通信系统干扰共存问题的现代研究

摘 要 对轨道交通通信系统中覆盖及干扰共存相关问题的研究还存在很多的方面，随着轨道交通的发展和移动便携式设备的不断更新，还会出现更多的干扰问题。鉴于此，本文对城市轨道交通通信系统干扰共存问题进行了分析探讨，仅供参考。

关键词 城市轨道；交通通信；干扰共存

1 干扰原理

无线电波是实现移动通信的载体，这一载体在实现无线信号传输的同时，也必然决定着通信过程会受到多方面的影响，同频干扰、邻频干扰、互調干扰、阻塞干扰以及带外干扰等都属于较为常见的无线电波干扰形式，在轨道交通通信系统中，最易产生同频干扰与邻频干扰这两种干扰形式。所谓同频干扰指的是干扰信号的工作频段与在用信号的工作频段相同导致的干扰；而邻频干扰则是工作于相邻频段的通信系统，由于各自发射机和接收机自身设备老化等方面因素，造成其性能不理想所引起的干扰[1]。

2 轨道交通的CBTC网络通信的分析

2.1 轨道交通的CBTC通信的系统

针对轨道交通的CBTC的系统而言，主要是为通信的移动闭塞系统，所负的责任便是对轨道交通进行自我保护以及运行和监控等方面的功能，在此之外，轨道交通的CBTC系统是否可以正常的运行，将会直接的去关系到轨道交通的安全以及稳定。现如今在我国最近的几年来，我国轨道交通事业已经是得到了快速的发展，然而其轨道交通的CBTC系统主要是凭借着自身的信息输送量大以及传输速度快等方面的特点已经是在目前我国轨道交通轨道之中得到了较为广泛的应用。之所以轨道交通的CBTC系统具有能够满足轨道交通运行过程中的实际需求，主要是因为轨道交通CBTC系统可以更好地去保证2.4GHz工作段可以不间断的双向通信所导致。

2.2 移动Wi-Fi的通信系统

目前在我国的很对轨道交通网络之中，通过采用移动Wi-Fi通信能够更好地去实现无线信号传输的情况是比较常见的，通常情况下，Wi-Fi设备是较为应用到轨道交通的信号传输之中，其进行传输也是可以更好地去实现轨道交通特定移动信号的通信，因此现如今在我国很多的轨道交通之中也是可以更好地去实现4G通信也是应用这个设备进行实现的[2]。

3 干扰问题的研究方法分析

3.1 系统模型

轨道交通的CBTC通信系统一般存在着列车上车载天线VA至轨道旁AP的上行链路、轨道旁AP至列车上车载天线的下行链路两条无线链路，而移动Wi-Fi通信系统则需要保证在2.4GHz频率，这就与CBTC通信系统出现了同频干扰问题，而当轨道交通中使用移动Wi-Fi通信系统连接网络的人增多时，就会产生大量的信号链路，这些都会影响CBTC通信系统的正常运行。此外，当轨道交通中CBTC通信系统与移动Wi-Fi通信系统釆用同一信道传输信号时，还会出现互相竞争复用同一信道的现象，最终影响CBTC通信系统的正常通信，造成轨道交通运行安全问题的出现。

介于移动Wi-Fi通信系统MIiFi设备安装位置固定的特点，笔者采用了随机的方式模拟了现实中车厢内用户的分布，结合这一分布我们就能够创建车厢内用户分布模型，结合这一模型我们就可以得出车厢内Wi-Fi通信系统传播模型、隧道内Wi-Fi通信系统传播模型、从车厢至隧道的Wi-Fi通信系统传播模型。而参考IEEE802.11g物理层会聚协议中协议数据单元数据帧中的前同步信号、信头与净荷，我们就能够得出N0=NData+NHeader+Ncrc+NService+NTail这一数据传输总的比特数求解公式，而结合这一公式笔者得出CBTC通信系统下行链路每40ms传输500字节的结论。

3.2 理论分析

对于理论分析的方法而言，主要是指利用和所研究通信系统相关的一些数学模型，并且一个有关的数学理论以及方法，对其通信系统中一类或者是几类性能指标进行估算的一个过程，同时针对理论分析的方法而言，主要是应用到寻找提高通信系统某一些性能方面的算法，或者是去探究通信系统中某一些性能指标的理论极限情况。一般情况下，为了能够降低数学分析所存在着的复杂程度，理论分析的方法通常情况下将会对实际过程中所涉及的系统模型以及研究条件等进行相应的简化。虽然是简化处理能够时期分析人员将研究的精力放到所关心的主要问题上，但是针对这些理论而言，通常情况下将会导致理论分析所得出来的性能以及实践采用这项技术间具有相应的差异。

3.3 系统级的仿真方法分析

针对系统级仿真的方法而言，通常情况下主要是借助于计算机辅助从而去模拟整个通信系统的工作，使其能够得出所关心的通信性能直接指标。系统级仿真一般情况下是需要拟建通信的软件仿真平台，然而对于仿真平台而言在本质上便是一个大的计算机，其输入主要是描述所关注的通信场景的参数，例如射频指标等，其输出所关注的性能便是为指标的最终统计结果，例如系统的时延等。对于所谓的仿真平台而言，其主要是可以分为动态的仿真平台和静态的仿真平台。

3.4 轨道交通场景下的通信系统模型分析

针对轨道交通的CBTC通信系统而言，通常情况下主要是存在于车上车载天线AV一直到轨道旁AP的上行链路、轨道旁AP一直到列车上车载天线的下行链路两条无线的链路，然而针对移动Wi-Fi的通信而言，主要是需要能够保证在2.4GHz的频率，这样便需要能够和CBTC通信系统存在着同频干扰方面的问题，然而在轨道交通之中所采用的移动Wi-Fi通信连接网络之中的人增多时候，将会出现比较多的信号链路，对于这些而言将会直接的影响到CBTC通信系统的正常运行。在此之外在轨道交通之中的CBTC通信系统以及移动Wi-Fi通信系统采用了相同的传输信号时候，也将会存在着相互竞争同一个信道的情况，最终将会对CBTC的通信系统正常通信带来直接的影响，并且也时将会导致轨道交通运行安全的问题出现。

4 结束语

本文仅是对一种共存干扰进行了分析，对于设备及系统的研究还不够深入，希望在接下来的工作中能够初步研究和解决。

参考文献

[1] 宋瓷婷.轨道交通通信系统中覆盖及干扰共存相关问题的研究[D].北京：北京邮电大学，2014.

[2] 庞文湛.CBTC系统在隧道情景下无线通信干扰的研究[D].广州：华南理工大学，2014.

作者简介

王晓杰（1990-），男，山西长治市；学历：大学本科，现就职单位：兰州轨道交通有限公司，研究方向：通信工程。